Per què dormim, de totes maneres? El "preu de la vigília" és alt, diu l’estudi de l’ADN

Les aus ho fan, les abelles ho fan, fins i tot les puces educades ho fan: No, no s'enamoren, dormen. No obstant això, exactament Per què tots els animals amb un sistema nerviós evolucionats per dormir han estat un misteri científic de llarga data. Slumber, sens dubte, se sent genial, però no té sentit: per què passar un terç de les nostres vides?

En un estudi publicat el dimarts a Nature Communications, els científics diuen que han descobert per què a nivell cel·lular.La funció cel·lular bàsica del son, expliquen, és combatre el dany neuronal de l’ADN que s’acumula durant les hores de vigília. El somni permet a les neurones realitzar un manteniment eficient de l’ADN que és essencial per a una vida sana: els científics ja saben que menys son significa més vulnerabilitat a l’ansietat, la frustració i la mala salut, però ara s’acosten a entendre exactament per què és així.

"Hem trobat un vincle causal entre el somni, la dinàmica dels cromosomes, l’activitat neuronal i el dany a l’ADN i la reparació amb rellevància fisiològica directa per a tot l’organisme", va dir dimarts Lior Appelbaum, Ph.D. "El somni dóna l'oportunitat de reduir el dany a l'ADN acumulat al cervell durant la vigília".

Applebaum i el seu equip van examinar com el somni està relacionat amb el manteniment nuclear mitjançant l'examen d'un dels organismes model més utilitzats per a estudis genètics i de desenvolupament: el peix zebra. Aquests peixos zebra transparents estaven modificats genèticament de manera que els cromosomes de les neurones portessin etiquetes químiques de colors. Mentre els peixos estaven desperts i dormits, els científics van observar el moviment d’ADN i de proteïnes nuclears dins del peix amb un microscopi d’alta resolució, que es pot veure al vídeo anterior.

Van ser testimonis de que quan els peixos es despertaven, els cromosomes eren relativament inactius i es van acumular fils trencats d’ADN a les neurones. No obstant això, quan els peixos dormien, els cromosomes es van tornar més actius i els danys a l’ADN acumulats van començar a ser reparats. L’anàlisi posterior va confirmar que per dur a terme el manteniment nuclear, les neurones individuals necessitaven un animal per dormir.

L’acumulació de danys a l’ADN, segons Appelbaum, és el "preu de l’atenció". Durant la vigília, els cromosomes són menys actius i els fan vulnerables als danys a l’ADN causats per la radiació, l’estrès oxidatiu i l’activitat neuronal. El somni inicia l’activitat cromosòmica i sincronitza el manteniment nuclear a les neurones individuals, cosa que permet reparar el cervell mentre no s’utilitza en la mesura que sigui durant el dia.

"És com a forats a la carretera", diu Applebaum. "Les carreteres acumulen desgast, especialment durant les hores punta de dia, i és més convenient i eficaç fixar-les a la nit, quan hi ha trànsit lleuger".

De manera anecdòtica, sabem que la bona nit de son pot ser reparadora. Ara sembla que també és quantificablement restaurador del cervell, que li permet reparar naturalment els danys del dia.

Resum:

El son és essencial per a tots els animals amb sistema nerviós. No obstant això, la funció cel·lular bàsica del son no es coneix, i no hi ha cap marcador molecular conservat per definir el somni a través de la filogenia. La visualització en temps real dels marcadors cromosòmics en cèl·lules individuals de peix cebra viu va revelar que el son augmenta la dinàmica dels cromosomes en neurones individuals, però no en altres dos tipus de cèl·lules. La manipulació del son, la dinàmica dels cromosomes, l'activitat neuronal i els trencaments de doble cadena de l'ADN (DSB) van mostrar que la dinàmica dels cromosomes és baixa i que el nombre de DSB s'acumula durant la vigília. Al seu torn, el son augmenta la dinàmica dels cromosomes, que són necessaris per reduir la quantitat de DSB. Aquests resultats estableixen la dinàmica del cromosoma com a marcador potencial per definir les cèl·lules del son individuals i proposen que la funció restauradora del son sigui el manteniment nuclear.